对反射的理解

什么是反射

反射机制(Reflection)是指动态获取类信息、动态调用类方法的功能
一般来说,程序是在编译期被加载,但反射在编译期并不确定哪个类被加载,而是在程序运行时才被加载、探知、自审

Java反射机制主要提供的功能:

  1. 在运行时判断任意一个对象所属的类
  2. 在运行时构造任意一个类的对象
  3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
  4. 在运行时调用任意一个对象的方法
  5. 生成动态代理

Java让我们在运行时识别对象和类的信息主要有两种方式:

  1. 传统的RTTI:它假定我们在编译时已经知道了所有的类型信息
  2. 反射机制:它允许我们在运行时发现和使用类的信息

类型信息在运行时是通过Class对象类完成的,它包含了与类有关的信息。Class对象用来创建所有的”常规“对象,Java使用Class对象来执行RTTI。每一个类都会产生一个对应的Class对象,所有类都是在对其第一次使用时动态加载到JVM的,当程序创建一个对类的静态成员的引用时,就会加载这个类。Class对象仅在需要的时候才会加载,static初始化是在类加载的时候进行的。

想在运行时使用类型信息,必须获取对象的Class对象的引用
使用功能Class.forName(“Base”)可以实现该目的,或者使用base.class。注意,有一点很有趣,使用功能”.class”来创建Class对象的引用时,不会自动初始化该Class对象,使用forName()会自动初始化该Class对象。为了使用类而做的准备工作一般有以下3个步骤:

加载:由类加载器完成,找到对应的字节码,创建一个Class对象
链接:验证类中的字节码,为静态域分配空间
初始化:如果该类有超类,则对其初始化,执行静态初始化器和静态初始化块

如果不知道某个对象的确切类型,RTTI可以告诉你,但是有一个前提:这个类型在编译时必须已知,这样才能使用RTTI来识别它。Class类与java.lang.reflect类库一起对反射进行了支持,该类库包含Field、Method和Constructor类,这些类的对象由JVM在启动时创建,用以表示未知类里对应的成员。这样的话就可以使用Contructor创建新的对象,用get()和set()方法获取和修改类中与Field对象关联的字段,用invoke()方法调用与Method对象关联的方法。另外,还可以调用getFields()、getMethods()和getConstructors()等许多便利的方法,以返回表示字段、方法、以及构造器对象的数组,这样,对象信息可以在运行时被完全确定下来,而在编译时不需要知道关于类的任何事情。

反射机制并没有什么神奇之处,当通过反射与一个未知类型的对象打交道时,JVM只是简单地检查这个对象,看它属于哪个特定的类。因此,那个类的.class对于JVM来说必须是可获取的,要么在本地机器上,要么从网络获取。所以对于RTTI和反射之间的真正区别只在于:

RTTI,编译器在编译时打开和检查.class文件
反射,运行时打开和检查.class文件

反射有什么用

反射机制是构建框架技术的基础所在
反射技术大量用于Java设计模式和框架技术
框架:Spring、MyBatis等
设计模式:单例模式、工厂模式、代理模式等

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